可靠度分配

可靠性基础知识

研究可靠性的意义

对于产品来说 , 可靠性问题和人身安全 , 经济效益密切相关 . 因此 , 研究产品的可靠性问题 , 显得十分重要 . 非常迫切 .

1) 提高产品可靠性 , 可以防止故障和事故障的发生 , 尤其是避免灾难性的事故发生 .86

年 1 月 28 日 , 美航天飞机 ” 挑战者号 ” 由于 1 个密封圈失效 , 起飞 76S 后爆炸 ,

其中 7 名宇航员丧生 , 造成 12 亿美元的经济损失 ;92 年我国发射 ” 澳星号 ” 时由于一个小小零件的故障 , 发射失败 , 造成了巨大的经济损失和政治影响到 .

2) 提高产品的可靠性 , 能使产品总的费用降低 . 提高产品的可靠性 , 首先要增加费用 ,

如选用好的元器件 , 研制部分冗余功能的电路及进行可靠性设计、分析、实验，这些都需要经费。然而，产品可靠性的提高使得维修费及停机检查损失费大大减小，使总费用降低。

3 ）提高产品的可靠性，可以减少停机时间，提高产品可用率，一台设备可顶几台用，可以发挥几倍的效益。美国 GE 公司经过分析认为，对于发电、冶金、矿山、运输等连续作业的设备，即使可靠性提高 1% ，成本提高 10% 也是合算的。

4 ）对于公司来讲，提高产品的可靠性，可以改善公司信誉，增强竞争力，扩大市场份额，从而提高经济效益。

一般所说的 “ 可靠性 ” 指的是 “ 可信赖的 ” 或 “ 可信任的 ” 。我们说一个人是可靠的，就是说这个人是说得到做得到的人，而一个不可靠的人是一个不一定能说得到做得到的人，是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。同样，一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。根据国家标准的规定，产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。

我国的可靠性工作起步较晚， 20 世纪 70 年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距 20 ～ 30 年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。

第３９卷第４期　２０１０年７月　石油化工设备　ＰＥＴＲＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　Ｖｏ１．３９　ＮＯ．４　Ｊｕｌｙ　２０１０　

文章编号：１０００—７４６６（２ＯＬＯ）０４—００２７—０４　

基于熵权模糊综合评判的换热器系统可靠度分配　

孙春一　，石　彬　

（１．辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺１１３００１；　２．大庆输油分公司，黑龙江大庆１６３８５２）　

摘要：针对换热器系统可靠度分配模型中的各元件，基于熵权模糊综合评判的思想，以综合评分分　配法为例，利用熵权法、层次分析法和专家经验相结合，修正各等级评判集权重，用二级模糊综合评　判来实现综合评分的定性分析和定量计算，从而把可靠度分配到各元件上，为其可靠性的计算打下　

良好的基础。该方法使模型的应用更加符合客观实际，具有一定的工程实用性。　关键词：换热器；熵权；层次分析法；模糊综合评判；可靠度　

中图分类号：ＴＱ　０５０．１　文献标志码：Ａ　

Ｓｙｓｔｅｍ　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｈｅａｔ　Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　

Ｅｎｔｒｏｐｙ　Ｗｅｉｇｈｔ　Ｆｕｚｚｙ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　

ＳＵＮ　Ｃｈｕｎ－ｙｉ　。ＳＨＩ　Ｂｉｎ　（１＿Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　

Ｆｕｓｈｕｎ　１１３００１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄａｑｉｎｇ　Ｏｉｌ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｓｕｂｃｏｍｐａｎｙ，Ｄａｑｉｎｇ　１６３８５２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｅａｃｈ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ｈｅａｔ　ｅｘｃｈａｎｇｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ，　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｈｏｕｇｈｔ　ｏｆ　ｅｎｔｒｏｐｙ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｐｏｉｎ—　

・理论研究・　质量与可靠性　２００２年第６期（总第１０２期）　

‘　ｃ、＇　—　—　ｋ　复杂系统用“花费最小分配法”　收敛的可靠度优化分配　上海航天技术研究院５０９所王长林　４～　１巾　：　～　ｑ　。　钮～　’　。　～　～　、　、　文摘介绍了复杂系统用“花费最小分配法”收敛的可靠度分配方法。文中简单介绍了　“花费最小分配法”的概念，复杂系统使用“花费最小分配法”的想法及复杂系统用“花费最小　分配法”收敛可靠度分配指标事先应做的准备工作。　关键词　复杂系统　花费最小分配法　可靠度分配　

１．前言　系统的可靠性设计是按确定的可靠性指标进　行的，可靠度是可靠性指标的主要组成部分。复　杂系统，从系统到分系统再到组、部件的可靠度　是逐级分解的，分解过程称之为可靠度分配。常　用的可靠度分配方法有等分配法、比例分配法、　评分分配法、考虑重要度和复杂度的分配法、花　费最小分配法等等。可靠度指标分配，既要满足　系统要求，又要满足分系统、组部件要求，往往　不能一次到位，需要多次迭代；指标分配组织得　好，问题考虑比较全面，迭代次数就少，否则将　耗费大量时间和人力资源。因此，选择合理的分　配法是至关重要的。　２．花费最小分配法概述　如果系统规定的可靠度为Ｒ　，经过可靠度指　标分配后计算的系统可靠度为Ｒ　，若Ｒ　＜Ｒ　，即　系统设计的可靠度不能满足规定的可靠度指标要　求。为此，需重新进行可靠度指标分配，此时要　付出一定量的花费用来提高分系统或组部件的可　靠度，用Ｇ（　；，　）表示花费函数，表示第ｉ个分　系统或组、部件的可靠度由尺ｉ提高到Ｒ　所需的花　费。若多个分系统或组、部件可靠度都需提高，　一２２一　则总花费为∑ｃ（Ｒｉ，　）；若使总花费最小，则是　一个优化问题，即ｍｉｎ∑ｃ（Ｒｊ，Ｒ　）有唯一解：　Ｒ　ｉ　＞ｋ　；　・　Ｉ；，　．　、　也就是使ｋ个分系统或组、部件都提高到Ｒ。，而　ｋ＋ｌ到第ｎ个分系统或组、部件可靠度指标保持不　变。这个关系式的涵义表明可以调整可靠度有增长　潜力的分系统或抓可靠性薄弱环节，使满足系统可　靠度指标条件下总的代价最小。式中ｋ就是满足下　面不等式的ｊ的最大值。　『Ｒ　１叫　Ｊ　．２）　式中Ｒ　＋。＝ｌ，Ｒ。由下式计算：　ｆ－　］　＜ｌ鼽ｊ　３　于是　Ｒ＇ｏｌ－ＩＲ（ｉ）＝Ｒ　（２．４）

第１８卷第２期　２０１２年２月　载人航天　Ｍａｎｎｅｄ　Ｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔ　Ｖ０１．１８　Ｎｏ．２　５７　

发射场测试发射指挥监控系统可靠性分配与预计　

孙雅度，单锦辉，曹宗胜　

（北京特种工程设计研究院，北京１０００２８）　

摘要测试发射指挥监控系统（简称ｃ，Ｉ系统）在发射场发挥着重要的作用。ｃ３Ｉ系　

统可靠性分配与预计是ｃ。Ｉ系统可靠性工作的重要内容，也是ｃ　Ｉ系统可靠性设计的基础和　

依据。提出了一种ｃ，Ｉ系统可靠性分配与预计方法，对一种ｃ　Ｉ系统可靠性进行了分配与预　

计，并验证了所提方法的有效性。　

关键词测试发射指挥监控系统（Ｃ　Ｉ系统）；可靠性；分配；预计　中图分类号：ＴＰ３１１　Ｖ５５６文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－５８２５（２０１２）０２－－００５７－－０７　

１引言　

测试发射指挥监控系统是发射场测试、发射的　

一个指挥、监测、控制平台。该系统在发射场发挥着　

重要作用。该系统的主要功能是：保障决策、指挥、管　

理火箭、航天器的技术准备和发射；监测测试、发射　

中的灾害和危险事件、重要设备的性能参数、重要场　

所的温度、湿度，以及设备的工作状态，出现危险情　

况能及时报警；控制测试、发射进程和单体设施的　

动作；监视显示危险场所、关键部位和重要岗位场　

景；实况显示总装、转运、加注和发射过程；数字显　

示火箭、航天器测试、发射的技术参数、工作进程；模　

拟显示火灾发生位置；进行对上、对下的信息交换和　

数据处理、管理等川。通常将发射场测试发射指挥监　

控系统简称为ｃ　Ｉ系统。研究Ｃ３Ｉ系统可靠性具有重　

要意义。　

在发射任务期间Ｃ　Ｉ系统的累计工作时间较短，　

最长连续工作时间通常不超过１２ｈ。故本文重点研　

究Ｃ３Ｉ系统从执行发射任务开始２４ｈ内的可靠性。　

文献［２］对ｃ　Ｉ系统可靠性分析方法进行研究，指　

出ｃｓＩ系统硬件设备主要由服务器、微机、网络交换　

机、投影仪、ＬＥＤ屏等电子设备组成，其可靠度服从　指数分布：Ｒ（ｔ）＝ｅ　，其中Ａ为系统失效率，ｔ为时