《可靠性分配》课件.ppt

第五讲第五讲 可靠性分配可靠性分配Reliability Allocation8/25/20241Reliability Allocation主要内容主要内容可靠性分配概念可靠性分配概念–系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计任务书系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计任务书(或合或合同同)中规定的可靠性指标，从上而下，由大到小，以整体到局部，中规定的可靠性指标，从上而下，由大到小，以整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件也就是上一级产品逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件也就是上一级产品对其下一级产品的可靠性定量要求，并将其写入相应的设计任务对其下一级产品的可靠性定量要求，并将其写入相应的设计任务书或合同中，是一个演译分解过程书或合同中，是一个演译分解过程•可靠性分配目的、用途与分类可靠性分配目的、用途与分类•可靠性分配与可靠性预计的关系可靠性分配与可靠性预计的关系•可靠性分配程序可靠性分配程序•可靠性分配的要求可靠性分配的要求•可靠性分配方法可靠性分配方法•可靠性分配的注意事项可靠性分配的注意事项•确定可靠性要求、可靠性分配应用示例确定可靠性要求、可靠性分配应用示例8/25/20242Reliability Allocation可靠性可靠性分配目的、用途与分类分配目的、用途与分类•可靠性分配目的与用途可靠性分配目的与用途–可靠性分配的目的就是使各级设计人员明确其可靠性可靠性分配的目的就是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，设计要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。

并研究实现这个要求的可能性及办法–同性能指标一样，是设计人员在可靠性方面的一个设同性能指标一样，是设计人员在可靠性方面的一个设计目标计目标–主要在方案论证阶段及初步设计阶段进行，也是一个主要在方案论证阶段及初步设计阶段进行，也是一个反复迭代的过程，且应尽可能早实施反复迭代的过程，且应尽可能早实施 •可靠性可靠性分配的分类分配的分类–可靠性分配包括：可靠性分配包括：•基本可靠性分配基本可靠性分配•任务可靠性分配任务可靠性分配•这两者有时是相互矛盾的，提高产品的任务可靠性，可能合这两者有时是相互矛盾的，提高产品的任务可靠性，可能合降低是基本可靠性，反之亦然因此，在可靠性分配时，要降低是基本可靠性，反之亦然因此，在可靠性分配时，要两者之间的符合权衡，或采取其他不相互影响的措施两者之间的符合权衡，或采取其他不相互影响的措施8/25/20243Reliability Allocation可靠性分配—可靠性分配与可靠性预计的关系Ø可靠性可靠性分配与可靠性预计的关系分配与可靠性预计的关系–可靠性分配结果是可靠性预计的依据和目标，可靠性预计的相对结果是可靠性分配与指标调整的基础8/25/20244Reliability Allocation可靠性分配程序Ø可靠性分配程序可靠性分配程序–明确系统可靠性参数指标要求；–分析系统特点–选取分配方法（同一系统可选多种方法）；–准备输入数据；–进行可靠性分配；–验算可靠性指标要求。

8/25/20245Reliability Allocation可靠性可靠性分配的原理分配的原理8/25/20246Reliability Allocation可靠性可靠性分配的要求分配的要求•复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标–产品越复杂，组成单元越多，达到高可靠性越困难，且更费钱•技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标–提出高可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用•.处于恶劣环境条件下工作的产品，分配较低的可靠性指标–恶劣的环境增加产品故障率•可靠度作为分配参数，对于需长期工作产品，分配较低的可靠性指标–产品的可靠性随着工作时间的增加而降低•重要度高的产品，分配较高的可靠性指标–重要度高的产品的故障会影响人身安全或任务的完成；•结合维修性、保障性–可达性差的产品，分配较高的可靠性指标，以实现较好的综合效能•货架产品不进行可靠性分配，要从总指标中剔除这些单元 8/25/20247Reliability Allocation可靠性可靠性分配方法分配方法–无约束分配法无约束分配法•等分配法等分配法 •评分分配法评分分配法 •比例组合法比例组合法 •考虑重要度和复杂度的分配方法考虑重要度和复杂度的分配方法 •可靠度的再分配法可靠度的再分配法 –有约束分配法有约束分配法•拉格朗日乘数法拉格朗日乘数法 •动态规划法动态规划法 •直接寻查法直接寻查法 8/25/20248Reliability Allocation可靠性分配—等分配法 返回8/25/20249Reliability Allocation可靠性分配—评分分配法 Ø评分分配法 –评分分配法，是通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，对评分进行综合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值，根据评分情况给每个分系统或设备分配可靠性指标。

–评分因素 ：复杂度、技术发展水平，工作时间，环境条件–评分原则 ：各种因素评分值范围为：1——10，评分越高说明可靠性越差 •复杂度——它是根据组成单元的元部件数量以及它们组装的难易程度来评定最复杂的评10分，最简单的评1分； •技术发展水平——根据单元目前的技术水平和成熟程度来评定水平最低的评10分，水平最高的评1分； •工作时间——根据单元工作时间来评定单元工作时间最长的评10分，最短的评1分； •环境条件——根据单元所处的环境来评定单元工作过程中会经受极其恶劣而严酷的环境条件的评10分，环境条件最好的评1分 8/25/202410Reliability Allocation可靠性分配—评分分配法8/25/202411Reliability Allocation可靠性分配—评分分配法示例8/25/202412Reliability Allocation可靠性分配—评分分配法示例返回8/25/202413Reliability Allocation可靠性分配—比例组合法8/25/202414Reliability Allocation可靠性分配—比例组合法示例8/25/202415Reliability Allocation可靠性分配—比例组合法示例返回8/25/202416Reliability Allocation考虑重要度复杂度分配法8/25/202417Reliability Allocation可靠性分配—考虑重要度复杂度分配法8/25/202418Reliability Allocation可靠性分配—考虑重要度复杂度分配法Ø考虑重要度考虑重要度8/25/202419Reliability Allocation可靠分配—考虑重要度复杂度分配法Ø复杂度复杂度概念概念 8/25/202420Reliability Allocation可靠性分配—考虑重要度复杂度分配法Ø综合考虑重要度复杂度分配综合考虑重要度复杂度分配8/25/202421Reliability Allocation可靠性分配—考虑重要度复杂度分配法示例8/25/202422Reliability Allocation可靠性分配—考虑重要度复杂度分配法示例返回8/25/202423Reliability Allocation可靠性分配的注意事项可靠性分配的注意事项•及时性：可靠性分配应在研制阶段早期即开始进行及时性：可靠性分配应在研制阶段早期即开始进行 –使设计人员尽早明确其设计要求，研究实现这个要求的可能性；使设计人员尽早明确其设计要求，研究实现这个要求的可能性； –为外购件及外协件提出可靠性指标提供初步依据；为外购件及外协件提出可靠性指标提供初步依据； –根据所分配的可靠性要求估算所须人力和资源等管理信息。

根据所分配的可靠性要求估算所须人力和资源等管理信息 •反复性：可靠性分配应反复多次进行反复性：可靠性分配应反复多次进行–方案论证和初步设计，分配是较粗略的，分配后应与经验数据进方案论证和初步设计，分配是较粗略的，分配后应与经验数据进行比较、权衡；行比较、权衡；–和不依赖于最初分配的可靠性预测结果相比较，来确定分配的合和不依赖于最初分配的可靠性预测结果相比较，来确定分配的合现性，并根据需要重新进行分配现性，并根据需要重新进行分配–随着设计工作深入，可靠性模型细化，分配须随之反复进行随着设计工作深入，可靠性模型细化，分配须随之反复进行 •保守性：为保守性：为减少可靠性分配重复次数，在规定可靠性指标减少可靠性分配重复次数，在规定可靠性指标基础上，考虑留出一定的余量基础上，考虑留出一定的余量•超前性：按超前性：按照成熟期规定值分配照成熟期规定值分配8/25/202424Reliability Allocation分配实例分配实例8/25/202425Reliability Allocation可靠性分配的方法的选择可靠性分配的方法的选择Ø各研制阶段可靠性分配方法的选择各研制阶段可靠性分配方法的选择 返回8/25/202426Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•概述概述–某歼击机的作战使用要求：某歼击机的作战使用要求：•歼灭空中敌机歼灭空中敌机•飞航式空袭兵器飞航式空袭兵器•以空战方式夺取制空权，也可执行对地攻击任务以空战方式夺取制空权，也可执行对地攻击任务–可靠性、维修性、保障性要求可靠性、维修性、保障性要求•有较高的可用性，能够快速、重复出动有较高的可用性，能够快速、重复出动•有足够完成空战任务的留空时间，能可靠地完成规有足够完成空战任务的留空时间，能可靠地完成规定任务定任务•尽量减少对保障的依赖和降低维修人力及费用尽量减少对保障的依赖和降低维修人力及费用8/25/202427Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•系统剖面8/25/202428Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例故障判别准则故障判别准则–寿命期内所有故障均寿命期内所有故障均计为影响基本可靠性计为影响基本可靠性的关联故障；的关联故障；–凡不能完成规定任务凡不能完成规定任务或可能危及飞行安全或可能危及飞行安全的故障计为影响任务的故障计为影响任务和安全的关联故障。

和安全的关联故障可靠性参数的选择可靠性参数的选择–根据飞机使用需求，根据飞机使用需求，装备的寿命剖面、任装备的寿命剖面、任务剖面及使用保障等务剖面及使用保障等 反映目标 参数 战备完好性 使用可用度AO出动架次率rSG 任务成功性 任务成功概率 PMC维修人力及保障费用 平均故障间隔飞行小时TMFHBF耐久性 首翻期 总寿命 8/25/202429Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•可靠性指标确定可靠性指标确定 –技战指标论证阶段技战指标论证阶段根据新研制歼击机的作战使用要求和约束条件，在现根据新研制歼击机的作战使用要求和约束条件，在现役同类机种已达到水平的基础上，参考有关机型统役同类机种已达到水平的基础上，参考有关机型统计数据，提出成熟期可靠性目标值计数据，提出成熟期可靠性目标值–在方案论证阶段在方案论证阶段根据机关报批的研制歼击机可靠性成熟期的目标值，根据机关报批的研制歼击机可靠性成熟期的目标值，结合技术方案的实际情况，确定成熟期门限值结合技术方案的实际情况，确定成熟期门限值AO、、 rSG 、、TMFHBF的门限值取目标值的的门限值取目标值的80%。

PMC门限值门限值取目标值的取目标值的90% 8/25/202430Reliability Allocation可靠性指标可靠性指标8/25/202431Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•参数转换–使用可用度转换为固有可用度 8/25/202432Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•TMFHBF转换为TBF8/25/202433Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•合同中的参数及指标 8/25/202434Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•方案阶段可靠性分配–等分配法–留一定余量，按TBF规=5小时进行分配 8/25/202435Reliability Allocation某歼击机应用示例某歼击机应用示例•初步设计阶段可靠性分配 –留一定余量，按TBF规=5小时进行分配 –评分法分配8/25/202436Reliability Allocation。